Обитаемые Водные миры
Ученые оспаривают идею о том, что жизнь может существовать только на планетах, подобных Земле.
Условия на планетах, полностью покрытых водой, более подходящи для жизни, чем считалось ранее. Это открывает возможности того, что водные миры могут быть пригодными для жизни, говорится в статье ученых из Чикагского университета и Университета штата Пенсильвания, США.
Научное сообщество в значительной степени полагало, что планеты, полностью покрытые глубоким океаном, не будут поддерживать круговорот минералов и газов, который поддерживает стабильный климат на Земле, а следовательно, не будут дружелюбны к жизни. Но исследование, опубликованное 31 августа 2018 года в «Астрофизическом журнале», показало, что океанские планеты могут оставаться в зоне пригодной для жизни гораздо дольше, чем предполагалось ранее. Авторы основывали свои выводы на более чем тысячах симуляций.
«Это действительно опровергает идею о том, что для жизни нужен некий клон Земли, то есть планета с сушей и мелким океаном», — заявил Эдвин Кайт (Edwin Kite), доцент геофизических наук в Чикаго и ведущий автор опубликованного исследования.
С появлением космических телескопов, ученые находят всё больше и больше планет, вращающихся вокруг звезд в других солнечных системах. Такие открытия приводят к новым исследованиям о том, какой потенциал у жизни на других планетах, некоторые из которых сильно отличаются от Земли — могут быть полностью покрыты водой на глубину сотен миль.
Поскольку для эволюции жизни требуется длительный период, и поскольку свет и тепло на планетах могут меняться по мере старения звезд, ученые обычно ищут планеты на которых есть как вода, а также какой-то способ сохранения стабильного климата в течение длительного времени. Основной способ сохранения климата, который мы знаем, — это то, как происходит на нашей Земле. В течение длительного времени наша планета охлаждается, превращая парниковые газы в минералы, и нагревается, высвобождая их через вулканы.
Но эта модель не работает в водном мире, где глубокая вода покрывает твердь и подавляет вулканы.
Эдвин Кайт и его соавтор Эрик Форд (Eric Ford) хотели узнать, есть ли способ возникновения и существования жизни в водных мирах. Они создали компьютерную симуляцию с тысячами случайно сгенерированных планет и отслеживали эволюцию их климата в течение миллиардов лет.
«Удивительно то, что многие из них остаются стабильными более миллиарда лет, просто по счастливой случайности», — сообщил Кайт. — «Мы предполагаем, что это порядка 10 процентов из них».
Эти «удачливые» планеты находятся в правильном месте на орбите вокруг своих звезд. Оказалось, что в них присутствует нужное количество углерода, и у них не так много минералов и элементов из земной коры, растворенных в океанах, которые поглощали бы углерод из атмосферы. У них изначально достаточно воды, и они циклически перерабатывают углерод только между атмосферой и океаном, что в правильных концентрациях достаточно для поддержания стабильности.
«Сколько времени [существования стабильного климата] есть у планеты, в основном, зависит от углекислого газа и того, как он распределён между океаном, атмосферой и скалами в ранние годы», — сказал Кайт. — «Похоже, есть способ сохранить планету, пригодную для жизни в долгосрочной перспективе, без геохимического цикла, который мы наблюдаем на Земле».
По словам Кайта, компьютерное моделирование предполагало звезды, которые похожи на нашу Солнце, но результаты оптимистичны и для красных карликовых звезд. Планеты в системах с красными карликами считаются многообещающими кандидатами для развития жизни, потому что эти звезды становятся ярче гораздо медленнее, чем наше Солнце, что дает для возникновения жизни гораздо более длительный период времени. Те же условия, смоделированные для солнцеподобных систем, могут быть применены к планетам вокруг красных карликов. Учёные сделали вывод: теоретически всё, что нужно для возникновения жизни на таких планетах, — это устойчивый свет звезды.